一種利用鐵尾礦製備的防返鹽鹼劑及其在鹽鹼地中的應用的製作方法
2023-05-23 10:40:16 1
專利名稱：一種利用鐵尾礦製備的防返鹽鹼劑及其在鹽鹼地中的應用的製作方法
—種利用鐵尾礦製備的防返鹽鹼劑及其在鹽鹼地中的應用技術領域
本發明屬於一種鹽鹼地改良技術領域，尤其涉及一種利用鐵尾礦製備的防返鹽鹼劑及其在鹽鹼地中的應用。
背景技術：
鹽鹼地改良是一個世界性難題。鹽鹼地面積佔地球陸地面積的1/10，我東北鹽鹼地屬於世界三大蘇打鹽鹼地之一，其土壤鹼性較大PH值高。鹽鹼地成因涉及到氣候、地形 (低洼地)、地下水、海水浸潰和人為因素等，都要經過積鹽成土和鹼積鹽成土過程。主要因毛細管作用，帶動地下水鹽分於土壤表層積聚，加上表層水分的蒸發加劇鹽成土，而雨水或灌溉水會導致土壤的淋溶作用，令土壤脫鹽，會使鈣被鈉所置換，使得碳酸鈉和碳酸氫鈉含量上升，形成鹼積鹽成土，同時蘇打使Mg2+，Ca2+離子容易形成固體，促使鈉離子濃度上升， 引起鹼化度上升，土壤PH值上升，形成蘇打鹽鹼地。鹽鹼地成土過程中積聚的可溶性鹽主要是鈉鹽，有中性鈉鹽(Na2SO4, NaCl, NaNO3)和鹼性鈉鹽(蘇打Na2C03，NaHCO3)以及鎂鹽 (MgCl2, MgSO4)，鈣鹽(CaS04，CaCO3固體)。這些可溶性鹽鹼隨著水的流動而運動，有垂直向運動分布和水平面運動分布。
眾所周知，防滲和防返是一個事物的兩個側面，也就是我們所說的上防滲下防返。 按水力學達西定律，滲流係數的大小同土壤孔隙的水力半徑平方和總孔隙率成積成正比， 與水的粘度成反比(k=c· ε T2/η——注c是常數，ε是土壤孔隙率，!■是孔隙的水力半徑，η是水的粘度)。可見，防滲與防返主要與土壤孔隙有關。防滲主要同土壤的通氣孔(當量直徑大於O. 02mm即20 μ m)隙有關，而防返同土壤毛細管(當量直徑O. 002 0. 02mm也就是2 20 μ m)孔隙有關。所以，防滲同防返措施材質不應該相同。
目前治理鹽鹼地的措施一般有水利改良措施(灌溉、排水、放淤、種稻、防滲等)、農業生物改良措施(平整土地、改良耕作、施客土、施肥、播種、輪作、間種套種等)、生物改良措施(種植耐鹽植物和牧草、綠肥、植樹造林等)和化學改良措施(施用改良物質，如石膏、磷石膏、亞硫酸鈣等)幾個方面。
一、水利改良措施利用明溝排水或豎直排水降低水位減少鹼的上升；大水灌溉洗刷大量鹽鹼。
二、農業、生物改良措施平整土地和圍埝平地，蓄水淡鹽，效果非常好；熟化土壤抑鹽改土，主要是地面覆蓋、熟化表層、使用有機肥，加強土層的有機質含量，改善土壤表層結構；適當的種植及合理耕作。
三、化學改良措施用化學改良劑改變土壤酸性或鹼性的一種措施稱為土壤化學改良。常用的化學改良劑有石灰、石膏、磷石膏、氯化鈣、硫酸亞鐵、腐殖酸鈣等，視土壤的性質而擇用。如對鹼化土壤需施用石膏、磷石膏等以鈣離子交換出土壤膠體表面的鈉離子，降低土壤的PH值。對酸性土壤，則需施用石灰性物質。化學改良必須結合水利、農業等措施， 才能取得更好的效果。
鹼土的改良利用應遵循因地制宜，統一規劃，綜合治理的原則。主要措施可概括為三個方面一是水利措施，包括排水、灌溉、放淤；二是農業生物措施，包括平整土地、土壤培肥、 種植耐鹼作物與綠肥；三是化學改良措施，主要是使用化學改良劑。
在工業生產中會產生大量的鐵尾礦、粉煤灰和硫酸鋁等，這些鐵尾礦和粉煤灰每年要佔用大面積的堆放場地。關鍵問題是能否找到廢棄物再利用的途徑。如果不加以妥善處置，會對環境造成二次汙染。因此，應用鐵尾礦泥、粉煤灰和硫酸鋁等鐵尾礦進行鹽鹼地改良，是一個除弊興利的環保循環經濟課題。發明內容
本發明的目的是提供一種利用鐵尾礦製備的防返鹽鹼劑，一方面使鐵尾礦、粉煤灰和硫酸鋁等鐵尾礦得到經濟有效的利用，變廢為寶。本發明的另一個目的是提供一種改良效果好，具有良好應用前景的利用鐵尾礦製備的防返鹽鹼劑及其在鹽鹼地中的應用。為實現上述目的，本發明的通過以下技術方案實現按照本發明的利用鐵尾礦製備的防返鹽鹼劑，其特徵在於由鐵尾礦按下列重量百分比組成鐵尾礦40-60%粉煤灰35-55%硫酸鋁3-4%二甲級二丙級氯化銨1_2%。
一種利用鐵尾礦製備的防返鹽鹼劑及其在鹽鹼地中的應用，其特徵在於I )首先對用水已泡好的稻田進行鹽鹼度測量，得到不同的pH值、全鹽量和鹼化度；2)根據稻田中的鹼化度pH值計算所需的鹽鹼地防返鹽鹼劑的用量；具體為pH值為9.2 -11 %的鹽鹼地，每I垧鹽鹼地的防返鹽鹼劑的用量為180-230公斤；3)將鹽鹼地防返鹽鹼劑均勻撒施在稻田表面，立即利用拖拉機耙犁打碎溼土塊和平整土壤，以起攪拌作用。
本發明的鹽鹼地防返鹽鹼劑的作用機理，是鹽鹼地防返鹽鹼劑中具有較高活性的粉煤灰和無機絮凝劑硫酸鋁(pH=3)，同已被鹽鹼地鈉所分散的粘粒一起混合，加強粘粒的分散活化和被硫酸鋁所中和。然後，二甲級二丙級氯化銨(DADMAC)作用，粘粒中和的同時架橋，令粘粒二個、三個或多個絮凝下沉，使土壤毛細管8-20 μ m孔隙被堵住(7 μ m以下孔不用堵，因為土壤水溶液是水分子35-38個聯結起來的高分子水，在G4融砂漏鬥孔隙4-7 μ m， 普通自來水不抽就不漏的現象新證實)，而鐵尾礦的重比重加速絮凝沉降，促使形成具有防滲返和中和功能的土壤層。使毛細管堵住的同時形成新的土層，鹽鹼地原本水和土壤不分層的不利物性得到克服，土水分層可以順利插秧。
本發明與現有技術相比，具有以下優點及突出性效果本發明一方面使鐵尾礦泥、 粉煤灰和硫酸鋁等鐵尾礦得到經濟有效的利用，變廢為寶，將本專利的防返鹽鹼劑應用在鹽鹼地中，基本沒有返鹼，改良效果很好，糧食產量得到了提高。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例I :地點吉林省農安龍王，I垧地I )首先對用水已泡好的稻田進行鹽鹼度測量，測得PH=IO. 31;2)根據稻田中的鹼化度pH值計算所需的鹽鹼地防返鹽鹼劑的用量為每I垧的防返鹽鹼劑的用量為200kg ;即鐵尾礦泥120kg，佔重量比的60%，粉煤灰70kg佔重量比的35%，硫酸鋁6kg，佔重量比的3%和二甲級二丙級氯化銨4kg，佔重量比的2% ；3)將200kg鹽鹼地防返鹽鹼劑均勻撒施在稻田表面，立即利用拖拉機耙犁打碎溼土塊和平整土壤，以起攪拌作用，兩個月後測得的pH=7. 55，基本沒有返鹼，產量6000kg。
實施例2 :實施方法同實施例I 地點，吉林省鎮賚哈吐氣，測得pH=9. 32，根據稻田中的鹼化度pH值計算所需的鹽鹼地防返鹽鹼劑的用量為每 I垧的防返鹽鹼劑的用量為200kg，即鐵尾礦泥IOOkg (50%)，粉煤灰90kg (45%)，硫酸鋁 8kg (4%)、二甲級二丙級氯化銨2kg (1%)，兩個月後測得的pH=7. 55，基本沒有返鹼，產量 14000kg。
實施例3 :實施方法同實施例I地點，吉林省松原查乾花，實施方法同實施例I，測得PH=IO. 35，I垧、時間2011年5月28日根據稻田中的鹼化度PH值計算所需的鹽鹼地防返鹽鹼劑的用量為每I垧的防返鹽鹼劑的用量為200kg，不同的是鐵尾礦泥80kg(40%)，粉煤灰I IOkg(55%)，硫鋁酸7kg(3. 5%)， 二甲級二丙級氯化銨3kg (I. 5%)，兩個月後測得的pH=9. 32，基本沒有返鹼，產量7000kg。
為方便將實施例列出表如下
權利要求
1.一種利用鐵尾礦製備的防返鹽鹼劑，其特徵在於由下鐵尾礦按下列重量百分比組成鐵尾礦40-60%粉煤灰35-55%硫酸鋁3-4%二甲級二丙級氯化銨1_2%。
2.—種權利要求I所述的利用鐵尾礦製備的防返鹽鹼劑在鹽鹼地中的應用，其特徵在於I )首先對用水已泡好的稻田進行鹽鹼度測量，得到不同的PH值、全鹽量和鹼化度；2)根據稻田中的鹼化度pH值計算所需的鹽鹼地防返鹽鹼劑的用量；具體為pH值為 9. 2 -11 %的鹽鹼地，每I垧鹽鹼地的防返鹽鹼劑的用量為180-230公斤；3)將鹽鹼地防返鹽鹼劑均勻撒施在稻田表面，立即利用拖拉機耙犁打碎溼土塊和平整土壤，以起攪拌作用。
全文摘要
本發明涉及一種利用鐵尾礦製備的防返鹽鹼劑及其在鹽鹼地中的應用，特徵在於由鐵尾礦按下列重量百分比組成鐵尾礦40-60%，粉煤灰35-55%，酸鋁3-4%，二甲級二丙級氯化銨 1-2%。本發明與現有技術相比，一方面使鐵尾礦泥、粉煤灰和硫酸鋁等鐵尾礦得到經濟有效的利用，變廢為寶，將本發明的防返鹽鹼劑應用在鹽鹼地中，基本沒有返鹼，改良效果很好，糧食產量得到了提高。
文檔編號A01B79/02GK102936502SQ20121041352
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者邵安林, 崔湘浩, 劉潤華, 劉暢 申請人:鞍鋼集團礦業公司